Теорема СРТ
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Теорема СРТ

Теорема СРТ ( СРТ -теорема), теорема квантовій теорії поля, згідно якої рівняння теорії інваріантні відносно СРТ -преобразованія, тобто не міняють свого вигляду, якщо одночасно провести три перетворення: зарядове сполучення З (заміна часток античастками ), просторову інверсію (дзеркальне віддзеркалення) Р (заміна координат r на — r ) і звернення часу Т (заміна часу t на — t ) . Т. СРТ була сформульована і доведена в роботах німецького фізика Г. Людерса (1952— 1954) і швейцарського фізика Ст Паулі (1955). Вона витікає з основних принципів квантової теорії поля. Якщо в природі відбувається деякий процес, то через Т. СРТ з тією ж вірогідністю в ній може відбуватися і процес, в якому частки замінені відповідними античастками, проекції їх спинів мають протилежний знак, а початкові і кінцеві стани процесу помінялися місцями.

  З Т. СРТ, зокрема, витікає, що маси і часи життя частки і античастки рівні; електричні заряди і магнітні моменти частки і античастки відрізняються лише знаком; взаємодія частки і античастки з гравітаційним полем однаково (немає «антигравітації»); у тих випадках, коли взаємодія часток в кінцевому стані нехтує мало, енергетичні спектри і кутові розподіли продуктів розпадів для часток і античасток однакові, а проекції спинів протилежні.

  На досвіді жодного випадку порушення Т. СРТ не виявлене. Точність, з якою перевірена рівність мас частки і античастки для  , - і  -мезонов складає приблизно 10 -15 , що на 10 порядків перевищує кращу точність, досягнуту для мас інших часток: ~ 10 -5 для електрона (е - ) і позитрона (е + ) ~ 10 -4 для мюонів m - і m + ~10 -3 для К - і К + -мезонов. Рівність часів життя часток і античасток перевірена з точністю, 10 –3 , а рівність магнітних моментів — з точністю ~ 10 -6 для m - і m + і ~ 10 -5 для е - і е + . Точність порівняння спектрів і поляризації в розпадах часток і античасток, мабуть, не перевищує 10 -2 .

  До 1956 існувала упевненість, в тому, що закони природи симетричні (однакові) відносно кожного з перетворень З , Р і Т окремо. Відкриття в 1956 порушень Р- і з-інваріантності, так само, як і відкриття в 1964 порушення СР-інваріантності (див. Комбінована інверсія ), майже не торкнулося теоретичного апарату фізики, який виявився здатним включити ці відкриття природним чином, без порушення фундаментальних принципів теорії. На відміну від порушення Р-, С- і СР-інваріантності, порушення СРТ -інваріантності, якби воно було виявлене на досвіді, спричинило б зміни основ квантовій теорії поля. Порушення Т. СРТ «розірвало» б зв'язок між частками і античастками. У рамках традиційної квантової теорії поля підстави Т. СРТ (релятивістська інваріантність, локальність взаємодії, зв'язок спину і статистики і ін.) такі, що доки не видно, як можна було б пожертвувати хоч би одним з них, не змінивши радикально всю теорію. У не меншій мірі це справедливо і відносно аксіоматичної квантової теорії поля. Тим цікавіше представляються експериментальні пошуки ефектів прояву СРТ -нєїнваріантності.

  Літ.: Лапідус Л. І., Следствія СРТ-інварнантностп і експеримент, «Успіхи фізичних наук», 1968, т. 95, ст 4; Файнберг Ст Я., Теоретичні основи СРГ-інваріантності, там же, ст 3.

  Л. Би. Окунь.